UWB晶片需求爆發!自主創企紐瑞芯新一代2.0系列首發兩大新品

2023-08-28     芯東西

原標題:UWB晶片需求爆發!自主創企紐瑞芯新一代2.0系列首發兩大新品

芯東西(公眾號:aichip001)

作者 | 程茜

編輯 | 漠影

芯東西8月28日報道,就在剛剛過去的周六,國內UWB晶片創企重磅官宣了新一代UWB定位通信系統晶片NRT ursamajor「大熊座」。其中首發的是面向智慧型手機、VR/AR等核心設備的82885,以及面向多樣化IoT設備的82680。

目前,紐瑞芯已經發布了3個系列7款UWB晶片產品,包含面向汽車電子產品的700系列,面向多樣化的IoT設備的600系列,及面向智慧型手機和AR/MR等智能核心設備的800系列晶片。

然而事實上,紐瑞芯創始人、總經理&首席技術官陳振騏談道,經過與客戶的溝通合作,他們發現市場的需求遠在其預期之上,市場對UWB技術性能提升越來越急迫,且其應用的範圍正在不斷延伸。

一直以來,被應用於近距離無線通訊和追蹤定位的UWB技術都處於較為早期的階段,現在隨著其在智慧型手機、IoT設備等產品上的落地,以及三星、高通等國際大廠的入局,都將使得UWB技術迎來真正的爆發周期。

在這一背景下,作為國內較早布局這一UWB技術的創企將拿出什麼樣的產品?面向未來的UWB產業爆發,紐瑞芯做了什麼樣的準備?發布會後,芯東西等媒體與紐瑞芯創始人、總經理&首席技術官陳振騏進行了深入交流,試圖從其新產品發布背後,看到國內UWB晶片創企的底氣。

一、首發兩款晶片,三大系列路線圖再更新

已經在室外定位被廣泛應用的GPS,在室內指路、停車場找車等場景下的應用效果並不好,被用於短距離無線傳輸的通信技術UWB,則補齊了用戶對於室內定位的需求。當下,能在近距離實現無線通訊和追蹤定位的UWB晶片在智慧型手機、汽車、IoT設備、VR/AR設備等領域的應用正在逐漸鋪開。

紐瑞芯作為國內較早布局UWB晶片的創企,也以此為依據確立了三大系列產品,分別是重點應用於智慧型手機、AR/MR等核心智能設備的800系列,專業應用於汽車電子的700系列,以及面向多樣化IoT設備的600系列。

陳振騏談道,UWB晶片技術快速鋪開,以一顆產品去覆蓋這麼多市場無法滿足客戶的多樣化需求。這也是紐瑞芯確定這三大系列的原因,針對不同市場應用作定製化設計,來滿足各個場景的需求。

目前,紐瑞芯已經實現三個系列七塊UWB晶片的量產。他補充稱,放眼全球甚至是與國際主流大廠相比,紐瑞芯的UWB晶片布局在數量、寬度上都是最多的。

此次,紐瑞芯發布了大熊座系列晶片2.0的兩款晶片,分別是800系列的82885、600系列的82680。

其中,面向智慧型手機、AR/MR等核心智能設備的82885,在繼承了第一代晶片的性能優勢後,陳振騏談道,82885幾乎在所有方向上都做了提升。82885集成了紐瑞芯自研的私有協議,實現了抗室內多徑環境的性能提升,在測距、測角精度、3D感知、雷達感知、安全性上都有大幅提升,並且集成了基於開源指令集架構RISC-V的MCU。

面向IoT場景的82680,是紐瑞芯產品線中600系列第一顆具有三接收通道的產品,陳振騏透露,對於IoT設備的客戶來說,他們在應用UWB晶片時需要整體的系統配合。82680可以實現更多接收、更高的集成度,能夠極大降低這部分客戶的開發難度,並同步推進其產品的研發節奏。

去年9月,紐瑞芯發布第一代大熊座系列晶片之際,就公布了晶片路線圖,至今其7款晶片均已實現量產。其中包括了全球第一款AiP(Antenna in Package)UWB晶片81633,這款晶片集成了天線,能降低開發難度,使得企業實現0硬體開發門檻,以及國內首款真正車規UWB晶片81750/730,採用了車規標準進行設計、生產、封裝、測試和質量管控。此次,其晶片路線圖也再次伴隨著新的市場需求變化更新。

2024年底2025年初,紐瑞芯將推出三大系列的下一代產品,800系列將以一年一代的速度推進技術革新,700系列的第二代產品將於2024年底2025年初形成量產,600系列會做更多的產品分化,對多樣化的IoT設備應用場景形成更好支撐。

二、室內測距、測角性能翻番,全集成高性能MCU

總體來看,大熊座2.0相比於1.0的性能提升遠不止於此。對於真正的終端客戶而言,UWB技術的進步、性能的提升固然重要,但他們感知度更高的可能是基於UWB技術的應用是否便捷,是否能真正解決生活中的痛點,這也正是紐瑞芯持續提升其產品性能的動力。

首先是系統級別的性能全面提升。在測距、測角的精度、範圍方面,紐瑞芯2.0 UWB晶片相比1.0的參數都有了不止兩倍的提升。

大熊座2.0晶片測距精度從1厘米提升至0.5厘米,事實上,在測試中,紐瑞芯2.0 UWB晶片90%以上的測距誤差都在±0.5厘米以內。並且,三路接收的設計使得單點測角的穩定性標準差從1度提升至0.5度,同時實現全空間測角和定位。

測距範圍中,大熊座2.0晶片從100米提升到了300米,並且這一測試數據是基於室外複雜場景,採用主模式測試。陳振騏解釋說,一些UWB晶片用低速率測量通信距離時,可以獲得距離的擴展。

此外,紐瑞芯2.0 UWB晶片延續了對1.3GHz大帶寬的支持,信號、射頻性能上均實現了提升。

在生態建設方面,紐瑞芯也滿足了更多樣化的標準。今年年初,工信部無線電管理局發布了《超寬頻(UWB)設備無線電管理規定(徵求意見稿)》,將UWB晶片的頻譜範圍限定到IEEE的Ch8、9、10、11內,對代碼提出了更高的要求。對於紐瑞芯而言,其UWB晶片完全符合新國標,並且在性能上還有進一步的優化空間。

同時其晶片實現了CH9、11的互聯互通互操作,這就意味著終端設備廠商在使用紐瑞芯UWB晶片開發新的產品時,可以和已有的UWB終端產品實現無縫匹配,使得不同場景客戶在應用UWB晶片時,選擇的限制更小。陳振騏透露,企業在構建UWB產品生態上,只要有包含紐瑞芯UWB晶片的一款終端設備存在,也能實現更好的測距、測角精度及雷達感知性能。

大熊座2.0晶片均在片上集成了200MHz高性能MCU,除MCU子系統IP,其餘主要IP均為紐瑞芯自研。高性能MCU採用RISC-V指令集,具有很好的擴展性,陳振騏談道,RISC-V指令集是開源開放的,除了技術的自主可控外,也能支撐紐瑞芯未來技術的擴展。並且,通過工藝升級和設計提升,紐瑞芯2.0晶片面積減少了25%,動態功耗減少50%,接收機靈敏度提升2dB,達到了-98dBm,雷達靈敏度達到-133dBm。

對於實際應用的客戶而言,紐瑞芯2.0晶片的MCU和子系統可以支撐各種UWB應用和多種外部接口,實現不同場景連接。

高性能背後,紐瑞芯UWB晶片結合更多的後端優化、前端設計實現了極致的能效比,為UWB晶片在一些低功耗場景的應用提供了很好的功耗表現。

室內定位中,無線通信技術的一大挑戰就是多徑環境。為了應對這一難題,紐瑞芯自研了針對UWB的光跟蹤時域室內模型,模擬兩層樓結構的簡單模型,能計算和預測室內多徑環境,並實現算法優化。紐瑞芯抗多徑性能提升,可以在停車場多點定位、碼頭大批量貨櫃、工廠礦業複雜集群、大流量智能閘機等複雜室內外場景實現應用。

此外,UWB技術在高精度測距、安全性方面性能提升,但實際場景中往往需要藍牙喚醒、接收,紐瑞芯首創了超低功耗喚醒接收機WUR,可以實現和藍牙比擬的效果,喚醒接收機的待機平均功耗為30-100uA,喚醒延時為0.5-2s。在具體的使用場景中,紐瑞芯對喚醒進行了編碼,可以同時喚醒所有設備,也可以喚醒一組設備等。

從晶片性能、工藝設計、生態支持等,紐瑞芯大熊座1.0到2.0晶片均實現了提升,這都源於其對UWB晶片市場的準確、清晰定位,也源於紐瑞芯以滿足客戶需求為己任的決心,陳振騏談道,近兩年,紐瑞芯正在補齊團隊人員,增加了市場方面的員工去加強與客戶之間的溝通交流。UWB技術即便處於快速增長期,但其體量和應用落地成效是無法和其它成熟技術比擬的,因此更需要晶片廠商和終端應用客戶的交流。其中,紐瑞芯在與眾多企業客戶的交流中,從其真正痛點裡挖掘更多深入的需求,通過技術的創新來推動UWB技術的應用、場景擴展。

在這背後,以紐瑞芯為代表的晶片玩家推動技術升級、應用廠商拿到晶片快速應用落地產品、終端用戶對UWB技術的感知度更高,這樣完整的閉環形成才能加速這一產業的快速、健康發展。

三、正向全自研路線,「重研發」基因帶飛應用落地

作為其中的晶片技術研發商,其晶片性能提升的效果、產品疊代的速度一定程度上會對應用端設備的推出產生影響。

因此,構築自身的技術護城河至關重要。在創立之初,紐瑞芯就明確了堅持正向全自研技術路線。陳振騏談道,UWB晶片技術只有創新才能產生真正的價值。打造更優質、並且能全面超越國際主流廠商的產品,紐瑞芯的新技術、新產品才能生生不息。

因此,紐瑞芯從最基礎的底層架構開始不斷UWB晶片的正向研發,一步步實現晶片性能的提升與技術上的領先性。這可以從紐瑞芯的技術研發歷程中明顯感受到。

2022年9月第一代大熊座晶片發布,這也是紐瑞芯從0到1突破的關鍵節點。

其第一代產品的性能表現拿下多個業界領先。陳振騏列舉了第一代晶片的數個優勢,在所有已量產的UWB晶片中,紐瑞芯率先實現了最大的1.3G接入帶寬和4G的高採樣率,首次實現1cm的定位精度、100米以上的測距範圍、1度的測角精度、3D定位等等。

這也正是紐瑞芯堅持技術突破的成果表現,在「重研發」的公司基因加持下,將UWB技術的創新與市場的核心需求相結合。同時,紐瑞芯的產品實現了從UWB晶片層到應用層在全生態、全模式上的支持。

依託於技術在市場上快速鋪開的態勢,紐瑞芯的產品版圖也逐漸完善,除了智慧型手機和IoT設備外,紐瑞芯也是少數幾家擁有單獨車規線的UWB晶片廠商。

陳振騏談道,紐瑞芯一直在加強和UWB晶片應用端客戶的交流,在看到客戶真正痛點的同時,對UWB晶片有更清晰的認知,與客戶達成共識。目前,紐瑞芯已經和超百家客戶達成合作,今年有10-20個產品形成量產。

可以看出,面對龐大的藍海市場,國產UWB晶片企業已經開始嶄露頭角。

結語:產業爆發將至,打造技術護城河是關鍵

汽車的智能化趨勢明顯、AR設備市場處於快速成長期……這些UWB技術的主要應用場景釋放出的諸多積極信號,都使得UWB晶片的應用落地距離爆發更進一步。

但這背後離不開的是其晶片底層技術的疊代,能跟上應用市場的需求與變化。以紐瑞芯為代表的國內UWB晶片創企在這之中扮演著重要的角色,其必須具備堅實的技術積累,才能抓住每一次市場爆發的風口,遊刃有餘的迅速拿出產品,在解決用戶核心痛點的同時讓UWB技術一步步成為這些設備的標配,才能繼續探索其的創新落地場景。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/ffae63c8499b7cf1db993670ffedd94c.html